Foardielen fan glêstried kommunikaasje:
● Grutte kommunikaasjekapasiteit
● Lange relay ôfstân
● Gjin elektromagnetyske ynterferinsje
● Rike boarnen
● Licht gewicht en lytse grutte
In koarte skiednis fan optyske kommunikaasje
Mear as 2000 jier lyn, de beaken-ljochten, semafoaren
1880, optyske telefoan-draadloze optyske kommunikaasje
1970, glêstried kommunikaasje
● Yn 1966, "Heit fan Optical Fiber", Dr Gao Yong earst foarstelde it idee fan optyske fiber kommunikaasje.
● Yn 1970 wie Lin Yanxiong fan Bell Yan Institute in semiconductor-laser dy't kontinu by keamertemperatuer wurkje koe.
● Yn 1970 makke Corning's Kapron in ferlies fan 20dB / km fiber.
● Yn 1977, Chicago syn earste kommersjele line fan 45Mb / s.
Elektromagnetysk spektrum
Kommunikaasje band divyzje en oerienkommende oerdracht media
Refraksje / refleksje en totale refleksje fan ljocht
Om't ljocht yn ferskate stoffen oars reizget, as ljocht útstjit fan de iene stof nei de oare, komme brekking en wjerspegeling foar by de ynterface tusken de twa stoffen.Boppedat feroaret de hoeke fan it brutsen ljocht mei de hoeke fan it ynfallende ljocht.As de hoeke fan it ynfallende ljocht in bepaalde hoeke berikt of grutter is, sil it brutsen ljocht ferdwine, en sil al it ynfallende ljocht werom reflektearre wurde.Dit is de totale refleksje fan it ljocht.Ferskillende materialen hawwe ferskillende brekkingswinkels foar deselde golflingte fan ljocht (dat is, ferskillende materialen hawwe ferskillende brekkingsindices), en deselde materialen hawwe ferskillende brekkingswinkels foar ferskate golflingten fan ljocht.Optyske fiberkommunikaasje is basearre op de boppesteande prinsipes.
Reflektiviteitsferdieling: In wichtige parameter om optyske materialen te karakterisearjen is de brekingsyndeks, dy't fertsjintwurdige wurdt troch N. De ferhâlding fan 'e snelheid fan ljocht C yn it fakuüm nei de snelheid fan ljocht V yn it materiaal is de brekingsyndeks fan it materiaal.
N = C/V
De brekingsyndeks fan kwartsglês foar optyske fiberkommunikaasje is sawat 1,5.
Fiber struktuer
Fiber bleate fiber wurdt oer it algemien ferdield yn trije lagen:
De earste laach: it sintrum hege brekingsyndeks glêzen kearn (kearn diameter is oer it algemien 9-10μm, (single modus) 50 of 62,5 (multimode).
De twadde laach: it midden is de lege brekingsyndeks silika glêzen bekleding (de diameter is algemien 125μm).
De tredde laach: de bûtenste is in hars coating foar fersterking.
1) kearn: hege brekingsyndeks, brûkt om ljocht troch te jaan;
2) Cladding coating: lege brekingsyndeks, it foarmjen fan in totale refleksje betingst mei de kearn;
3) Beskermende jas: It hat hege sterkte en kin grutte ynfloeden ferneare om de glêstried te beskermjen.
3mm optyske kabel: oranje, MM, multi-modus;giel, SM, single-modus
Fiber grutte
De bûtenste diameter is oer it generaal 125um (gemiddeld 100um per hier)
Binnendiameter: single modus 9um;multimode 50 / 62.5um
Numerike diafragma
Net al it ljocht ynsidint op 'e ein gesicht fan' e glêstried kin wurde oerdroegen troch de glêstried, mar allinnich ynfallend ljocht binnen in bepaald berik fan hoeken.Dizze hoeke wurdt de numerike aperture fan 'e glêstried neamd.In gruttere numerike aperture fan 'e glêstried is foardielich foar it docking fan' e glêstried.Ferskillende fabrikanten hawwe ferskillende numerike apertures.
Soart fiber
Neffens de oerdracht modus fan ljocht yn de glêstried, it kin wurde ferdield yn:
Multi-Mode (ôfkoarting: MM);Single-Modus (ôfkoarting: SM)
Multimode fiber: De sintrum glêzen kearn is dikker (50 of 62,5μm) en kin ljocht yn meardere modi trochjaan.De dispersie tusken de modus is lykwols grut, wat de frekwinsje fan it ferstjoeren fan digitale sinjalen beheint, en it sil serieuzer wurde mei tanimmende ôfstân.Bygelyks: 600MB / KM-fiber hat mar 300MB-bânbreedte by 2KM.Dêrom is de oerdracht ôfstân fan multi-mode fiber is relatyf koart, oer it algemien mar in pear kilometer.
Single-mode fiber: De sintrum glêzen kearn is relatyf tinne (kearn diameter is oer it algemien 9 of 10μm), en kin allinich ljocht yn ien modus trochjaan.Yn feite is it in soarte fan optyske glêstried fan staptype, mar de kearndiameter is heul lyts.Yn teory is allinich it direkte ljocht fan in inkeld fuortplantingspaad tastien om de glêstried yn te gean en direkt yn 'e fiberkearn te fersprieden.De fiberspols wurdt amper útrekt.Dêrom is syn inter-modus fersprieding lyts en geskikt foar kommunikaasje op ôfstân, mar syn chromatyske fersprieding spilet in wichtige rol.Op dizze manier hat single-mode fiber hegere easken foar de spektrale breedte en stabiliteit fan 'e ljochtboarne, dat is, de spektrale breedte is smel en de stabiliteit is goed..
Klassifikaasje fan optyske fezels
By materiaal:
Glêsfaser: De kearn en beklaaiïng binne makke fan glês, mei lyts ferlies, lange oerdrachtôfstân en hege kosten;
Rubber-covered silisium glêstried: de kearn is glês en de beklaaiïng is plestik, dat hat ferlykbere skaaimerken oan glêstried en legere kosten;
Plastic optyske glêstried: Sawol de kearn as de bekleding binne plestik, mei grutte ferlies, koarte oerdracht ôfstân, en lege priis.Meast brûkt foar húshâldlike apparaten, audio en ôfbyldingsferfier op koarte ôfstân.
Neffens it optimale transmissiefrekwinsjefinster: konvinsjonele single-mode fiber en dispersion-shifted single-mode fiber.
Konvinsjonele type: It produksjehûs foar glêstried optimisearret de frekwinsje foar oerdracht fan glêstried op ien golflingte fan ljocht, lykas 1300nm.
Dispersion-ferskowe type: De glêstriedprodusint optimisearret de frekwinsje fan glêstried oerdracht op twa golflingten fan ljocht, lykas: 1300nm en 1550nm.
Abrupte feroaring: De brekingsyndeks fan 'e fiberkearn nei de glêzen beklaaiïng is abrupt.It hat lege kosten en hege dispersion tusken modus.Geskikt foar kommunikaasje mei lege snelheid op koarte ôfstân, lykas yndustriële kontrôle.Single-mode fiber brûkt lykwols in mutaasjetype fanwegen de lytse dispersje tusken modus.
Gradientfaser: de brekingsyndeks fan 'e glêsfezelkearn nei de glêzen beklaaiïng wurdt stadichoan fermindere, wêrtroch ljocht mei hege modus yn in sinusoïdale foarm kin propagearje, wat dispersion tusken modi kin ferminderje, glêstriedbânbreedte ferheegje en oerdrachtôfstân ferheegje, mar de kosten binne heger Mode fiber is meast graded fiber.
Common fiber spesifikaasjes
Fiber grutte:
1) Single-modus kearndiameter: 9/125μm, 10/125μm
2) Outer bekledingsdiameter (2D) = 125μm
3) Outer coating diameter = 250μm
4) Pigtail: 300μm
5) Multimode: 50 / 125μm, Europeeske standert;62,5 / 125μm, Amerikaanske standert
6) Yndustriële, medyske en lege snelheid netwurken: 100 / 140μm, 200/230μm
7) Plastic: 98/1000μm, brûkt foar auto kontrôle
Fiber attenuation
De wichtichste faktoaren dy't feroarsaakje fiber attenuation binne: yntinsyf, bûgen, squeezing, ûnreinheden, unevenness en kont.
Intrinsic: It is it ynherinte ferlies fan 'e glêstried, ynklusyf: Rayleigh-ferstruit, yntrinsike absorption, ensfh.
Bend: As de glêstried bûgd is, sil it ljocht yn in diel fan 'e glêstried ferlern gean troch ferstruit, wat resulteart yn ferlies.
Squeezing: ferlies feroarsake troch in lichte bûgen fan de glêstried as it wurdt squeeze.
Unreinheden: ûnreinheden yn in optyske glêstried absorbearje en ferspriede ljocht dat yn 'e glêstried oerbrocht wurdt, wêrtroch ferliezen feroarsaakje.
Non-unifoarm: It ferlies feroarsake troch de unjildige brekingsyndeks fan it glêstriedmateriaal.
Docking: Ferlies generearre tidens fiber docking, lykas: ferskillende assen (eask foar ien-modus fiber coaxiality is minder dan 0,8μm), it eingesicht is net perpendikulêr op 'e as, it eingesicht is unjildich, de diameter fan' e butt kearn komt net oerien, en de splicing kwaliteit is min.
Soart optyske kabel
1) Neffens de lizze metoaden: sels-stypjende overhead optyske kabels, pipeline optyske kabels, pânsere begroeven optyske kabels en ûnderseeboat optyske kabels.
2) Neffens de struktuer fan 'e optyske kabel, binne d'r: bondele buis optyske kabel, laach twisted optyske kabel, tight-hold optyske kabel, lint optyske kabel, net-metaal optyske kabel en branchable optyske kabel.
3) Neffens it doel: optyske kabels foar kommunikaasje op lange ôfstân, optyske kabels foar bûten foar koarte ôfstân, hybride optyske kabels, en optyske kabels foar gebouwen.
Ferbining en beëiniging fan optyske kabels
De ferbining en beëiniging fan optyske kabels binne de basisfeardigens dy't optyske kabelûnderhâldspersoniel moat behearskje.
Klassifikaasje fan technology foar ferbining fan glêstried:
1) De ferbining technology fan glêstried en de ferbining technology fan optyske kabel binne twa dielen.
2) It ein fan 'e optyske kabel is te fergelykjen mei de ferbining fan' e optyske kabel, útsein dat de operaasje oars moat wêze fanwege de ferskate connectormaterialen.
Soart fiber ferbining
Fiber Optic kabel ferbining kin algemien wurde ferdield yn twa kategoryen:
1) Fêste ferbining fan glêstried (algemien bekend as deade ferbining).Algemien brûke optyske fiber fusion splicer;brûkt foar de direkte kop fan optyske kabel.
2) De aktive ferbining fan glêstried (algemien bekend as de live ferbining).Brûk útnimbere Anschlüsse (algemien bekend as losse gewrichten).Foar fiber jumper, apparatuer ferbining, etc.
Troch de ûnfolsleinens fan 'e einkant fan' e glêstried en de net-uniformiteit fan 'e druk op' e einkant fan 'e glêstried, is it splice-ferlies fan' e glêstried troch ien ûntlading noch relatyf grut, en de sekundêre ûntslachfúzjemetoade wurdt no brûkt.Earst, foarferwaarmje en loslitte it eingesicht fan 'e glêstried, foarmje it eingesicht, ferwiderje stof en pún, en meitsje de eindruk fan' e glêstried unifoarm troch foarferwaarming.
Monitoring metoade foar glêstried ferbining ferlies
D'r binne trije metoaden foar it kontrolearjen fan ferlies fan glêstriedferbining:
1. Monitor op de splicer.
2. Monitoring fan ljocht boarne en optyske macht meter.
3.OTDR mjitmetoade
Operaasjemetoade fan glêstriedferbining
Optyske fiberferbining operaasjes wurde oer it algemien ferdield yn:
1. Behanneling fan fiber ein gesichten.
2. Ferbining ynstallaasje fan glêstried.
3. Splicing fan glêstried.
4. Beskerming fan glêstried Anschlüsse.
5. Der binne fiif stappen foar de oerbleaune fiber tray.
Yn 't algemien wurdt de ferbining fan' e heule optyske kabel útfierd neffens de folgjende stappen:
Stap 1: in protte goede lingte, iepenje en strip de optyske kabel, ferwiderje de kabelmantel
Stap 2: Skjinmeitsje en fuortsmite de petroleum filling paste yn 'e optyske kabel.
Stap 3: Bundle de glêstried.
Stap 4: Kontrolearje it oantal glêsfezelkearnen, fiere fiberparing út en kontrolearje oft de fiberkleuretiketten korrekt binne.
Stap 5: Fersterkje hertferbining;
Stap 6: Ferskate auxiliary line pearen, ynklusyf saaklike line pearen, control line pearen, shielded grûn linen, ensfh (as de hjirboppe neamde line pearen binne beskikber.
Stap 7: Ferbine de glêstried.
Stap 8: Beskermje de glêstried Connector;
Stap 9: de ynventarisaasje opslach fan de oerbleaune glêstried;
Stap 10: Folje de ferbining fan 'e optyske kabeljacke;
Stap 11: Beskerming fan glêstried Anschlüsse
Fiber ferlies
1310 nm: 0,35 ~ 0,5 dB / Km
1550 nm: 0.2 ~ 0.3dB / Km
850 nm: 2,3 oant 3,4 dB / Km
Optyske fiber fusion punt ferlies: 0.08dB / punt
Fiber splitspunt 1 punt / 2 km
Algemiene fiber haadwurden
1) Attenuation
Attenuation: enerzjyferlies as ljocht wurdt oerbrocht yn glêstried, single-mode fiber 1310nm 0.4 ~ 0.6dB / km, 1550nm 0.2 ~ 0.3dB / km;plastic multimode fiber 300dB / km
2) Fersprieding
Dispersion: De bânbreedte fan ljochtpulsen wurdt ferhege nei it reizgjen fan in bepaalde ôfstân lâns de glêstried.It is de wichtichste faktor dy't de oerdracht taryf beheint.
Inter-mode dispersion: Komt allinnich foar yn multimode fezels, om't ferskate modi fan ljocht reizgje lâns ferskate paden.
Materiaal fersprieding: Ferskillende golflingten fan ljocht reizgje mei ferskate snelheden.
Waveguide dispersion: Dit bart om't ljochtenerzjy mei wat ferskillende snelheden reizget as it troch de kearn en beklaaiïng reizget.Yn single-mode glêstried is it heul wichtich om de fersprieding fan 'e glêstried te feroarjen troch de ynterne struktuer fan' e glêstried te feroarjen.
Fiber Type
G.652 nul dispersion punt is om 1300nm
G.653 nul dispersion punt is om 1550nm
G.654 negative dispersion fiber
G.655 dispersion-ferskowe fiber
Full wave fiber
3) fersprieding
Troch de ûnfolsleine basisstruktuer fan ljocht wurdt it ferlies fan ljochtenerzjy feroarsake, en hat de oerdracht fan ljocht op dit stuit gjin goede rjochting mear.
Basiskennis fan glêstriedsysteem
Ynlieding ta de arsjitektuer en funksjes fan in basis glêstried systeem:
1. Sending unit: konvertearret elektryske sinjalen yn optyske sinjalen;
2. Transmission unit: in medium carrying optyske sinjalen;
3. Untfangende ienheid: ûntfangt optyske sinjalen en konvertearret se yn elektryske sinjalen;
4. Ferbine it apparaat: ferbine de glêstried oan 'e ljochtboarne, ljochtdeteksje en oare optyske fezels.
Algemiene Anschlusstypen
Connector ein gesicht type
Koppeler
De wichtichste funksje is it fersprieden fan optyske sinjalen.Wichtige tapassingen binne yn glêstriednetwurken, benammen yn lokale gebietnetwurken en yn golflingte-division multiplexing-apparaten.
basis struktuer
De koppeling is in bidireksjoneel passive apparaat.De basisfoarmen binne beam en stjer.De koppeling komt oerien mei de splitter.
WDM
WDM-Wavelength Division Multiplexer stjoert meardere optyske sinjalen yn ien glêstried.Dizze optyske sinjalen hawwe ferskillende frekwinsjes en ferskillende kleuren.De WDM multiplexer is te keppeljen meardere optyske sinjalen yn deselde optyske glêstried;de demultiplexing multiplexer is te ûnderskieden meardere optyske sinjalen út ien glêstried.
Wavelength Division Multiplexer (Legend)
Definysje fan pulsen yn digitale systemen:
1. Amplitude: De hichte fan de pols stiet foar de optyske macht enerzjy yn de glêstried systeem.
2. Rise tiid: de tiid dy't nedich is foar de puls om te ferheegjen fan 10% nei 90% fan 'e maksimale amplitude.
3. Falltiid: de tiid dy't nedich is foar de pols om te fallen fan 90% oant 10% fan 'e amplitude.
4. Pulsbreedte: De breedte fan 'e puls op' e 50% amplitudeposysje, útdrukt yn 'e tiid.
5. Cycle: puls spesifike tiid is de wurktiid nedich om te foltôgjen in syklus.
6. Extinction ratio: De ferhâlding fan 1 sinjaal ljocht macht oan 0 sinjaal ljocht macht.
Definysje fan mienskiplike ienheden yn glêstriedkommunikaasje:
1.dB = 10 log10 (Pout / Pin)
Pout: útfier macht;Pin: input macht
2. dBm = 10 log10 (P / 1mw), dat is in soad brûkte ienheid yn kommunikaasje engineering;it fertsjintwurdiget normaal de optyske krêft mei 1 milliwatt as referinsje;
foarbyld:-10dBm betsjut dat de optyske krêft gelyk is oan 100uw.
3.dBu = 10 log10 (P / 1uw)